行業新聞
你的位置:首頁 > 新聞動態 > 行業新聞

半導體所鈣鈦礦太陽電池研究取得進展

來源:??????2017-12-15 08:13:01??????點擊:

      近幾年,有機無機雜化鈣鈦礦太陽電池被廣泛關注。該材料具有帶隙可調、吸收系數高、載流子壽命長和載流子遷移率高等優點。鈣鈦礦太陽電池被報道的最高效率已超過20%。近日,中國科學院院士、中科院半導體研究所半導體材料科學重點實驗室王占國課題組,在鈣鈦礦太陽電池載流子輸運管理研究方面取得了新進展。

       作為有源層的有機無機雜化鈣鈦礦材料對電池效率起關鍵作用,而單純依靠優化鈣鈦礦薄膜來提高電池的效率已處于瓶頸期。這需要針對光電轉換的物理過程,對電池結構進行系統設計。在此背景下,該團隊構建了典型的P–I–N結構,系統研究了鈣鈦礦太陽電池內部光生激子產生、分離,以及載流子輸運和收集的影響因素。

       1、陰極功函數的作用機制

       電極功函數與有源層費米能級的差值影響能帶彎曲和界面層偶極矩,這對載流子輸運有重要影響。采用典型的倒結構鈣鈦礦太陽電池,控制金屬緩沖層的功函數調整電池有源層界面處的能帶彎曲,有利于電子的輸運和收集,進而促進光生激子的產生和分離效率。該研究成果發表在Small上,研究工作得到科技部國家重點基礎研究發展計劃(973計劃)的資助。 

      2、載流子的輸運管理

     從高效分離、輸運和收集光生載流子的角度來設計高效倒結構鈣鈦礦太陽電池。采用乙酰丙酮鋯(ZrAcac)修飾Al電極,使PC61BM電子遷移率提高,同時降低缺陷態密度,表現為電池中電荷輸運電阻降低,實現陰極對電子的高效收集;采用Cu摻雜優化NiOx空穴傳輸層,Cu的存在可以提升NiOx層的空穴遷移率,同時Cu摻雜可調整NiOx的能級位置,在開路電壓損失最小的情況下,達到有利于空穴傳輸的目的;采用高電導率的FTO玻璃襯底,可避免在NiOx退火時造成陽極電導率的衰退,使電池中電荷輸運電阻進一步降低,提高電池的填充因子。電池的光電轉換效率達到20.5%。研究成果發表在Energy & Environmental Science上,研究工作得到了科技部國家重點基礎研究發展計劃(973計劃)的資助。

狠狠看穞片色欲天天_偷窥xxxxxhd_宅男噜66免费看网站_西西大胆无码视频免费